KR20220007527A - 적재대 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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멜빈 베르바스
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겐타로 아사쿠라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대에서의, 리프트 핀이 승강하는 핀 구멍의 주위나 리프트 핀이 콜드 스폿으로 되어, 적재면의 온도가 면 내에서 불균일해지는 것을 억제할 수 있는 것이다. 적재대 장치는, 핀 구멍을 구비하고, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대와, 상기 핀 구멍에 있어서 승강하는 적어도 하나의 리프트 핀과, 상기 적어도 하나의 리프트 핀을 승강시키는 승강기를 갖고, 상기 적재대는, 그 내부에서 상기 적재대를 가열하는 제1 가열부를 구비하고, 상기 적어도 하나의 리프트 핀은, 그 내부 혹은 주위에 상기 적어도 하나의 리프트 핀을 가열하는 제2 가열부를 구비하고 있다.

Description

적재대 장치 및 기판 처리 장치{STAGE DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 적재대 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 제1 리프트 핀 삽입 관통 구멍을 구비한 히터 플레이트와, 제2 리프트 핀 삽입 관통 구멍을 구비한 온도 조절 재킷과, 제1 리프트 핀과, 제2 리프트 핀을 구비하는, 기판 적재 기구가 개시되어 있다. 히터 플레이트는, 피처리 기판 적재면을 갖고, 피처리 기판을 성막 온도로 가열하는 가열체가 제1 리프트 핀 삽입 관통 구멍에 매설되고, 피처리 기판 적재면측에 광(廣) 직경부를 갖고, 피처리 기판 적재면의 반대측에 광 직경부보다도 직경이 작은 협(狹) 직경부를 갖고 있다. 제2 리프트 핀 삽입 관통 구멍을 갖는 온도 조절 재킷은, 적어도 히터 플레이트의 피처리 기판 적재면 이외의 표면을 덮도록 형성되고, 온도가 성막 온도 미만의 비성막 온도로 되고, 피처리 기판 적재면측에 광 직경부를 갖고, 피처리 기판 적재면의 반대측에 광 직경부보다도 직경이 작은 협 직경부를 갖고 있다. 제1 리프트 핀은, 제1 리프트 핀 삽입 관통 구멍에 삽입 관통되고, 제1 리프트 핀 삽입 관통 구멍의 광 직경부에 삽입 관통 가능한 덮개부와, 이 덮개부에 접속되어, 제1 리프트 핀 삽입 관통 구멍의 광 직경부 및 협 직경부 양쪽에 삽입 관통 가능한 축부를 구비하고 있다. 또한, 제2 리프트 핀은, 제2 리프트 핀 삽입 관통 구멍에 삽입 관통되고, 제2 리프트 핀 삽입 관통 구멍의 광 직경부에 삽입 관통 가능한 덮개부와, 이 덮개부에 접속되어, 제2 리프트 핀 삽입 관통 구멍의 광 직경부 및 협 직경부 양쪽에 삽입 관통 가능한 축부를 구비하고 있다.
일본 특허 공개 제2009-068037호 공보
본 개시는, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대에서의, 리프트 핀이 승강하는 핀 구멍의 주위나 리프트 핀이 콜드 스폿으로 되어, 적재면의 온도가 면 내에서 불균일해지는 것을 억제할 수 있는, 적재대 장치 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 적재대 장치는,
핀 구멍을 구비하고, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대와,
상기 핀 구멍에 있어서 승강하는 적어도 하나의 리프트 핀과,
상기 적어도 하나의 리프트 핀을 승강시키는 승강기를 갖고,
상기 적재대는, 그 내부에서 상기 적재대를 가열하는 제1 가열부를 구비하고,
상기 적어도 하나의 리프트 핀은, 그 내부 혹은 주위에 상기 적어도 하나의 리프트 핀을 가열하는 제2 가열부를 구비하고 있다.
본 개시에 의하면, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대에서의, 리프트 핀이 승강하는 핀 구멍의 주위나 리프트 핀이 콜드 스폿으로 되어, 적재면의 온도가 면 내에서 불균일해지는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 다른 예를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 또 다른 예를 도시하는 종단면도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 적재대 장치의 다른 예 중, 리프트 핀과 도전체와 코일의 상대 관계를 도시하는 모식도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도 8은 제4 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 따른 적재대 장치와 기판 처리 장치에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
[실시 형태에 따른 기판 처리 장치와 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치]
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 개시의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 일례와, 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례에 대해서 설명한다. 여기서, 도 1은, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다. 또한, 도 2는, 기판 처리 장치를 구성하는, 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이며, 도 3 및 도 4는 모두, 제1 실시 형태에 따른 적재대 장치의 다른 예를 도시하는 종단면도이다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치(100)는, CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치나 ALD(Atomic Layer Deposition) 장치 등, 성막이나 스퍼터링, 에칭이 실행 가능한 장치이다. 기판 처리 장치(100)는, 챔버인 처리 용기(10)와, 처리 용기(10) 내에 배치되어 기판(W)(이하, 기판(W)의 일례인 반도체 웨이퍼를 「웨이퍼」라고 함)을 적재하면서 승강하는 적재대 장치(50)를 갖는다. 기판 처리 장치(100)는 또한, 처리 용기(10)에 처리 가스나 퍼지 가스를 공급하는 공급 장치(80)와, 처리 용기(10) 내로부터 각종 처리 가스나 퍼지 가스를 배기하고, 나아가 처리 용기(10) 내를 진공화해서 감압하는 배기 장치(70)와, 각 장치를 제어하는 제어 장치(90)를 갖는다.
적재대 장치(50)는, 기판(W)을 적재하고, 핀 구멍(20d)을 구비하는 적재대(20)와, 핀 구멍(20d)의 내부를 승강하는 리프트 핀(31)을 구비하는 리프트 핀 유닛(30)과, 리프트 핀 유닛(30)을 승강 및 회전시키는 승강 유닛(40)을 갖는다. 승강 유닛(40)을 구성하는 승강기(41)를 구동함으로써, 적재대(20)는, 2점 쇄선으로 나타내는 반송 위치와, 그 상방의 처리 위치의 사이를 상하로 승강할 수 있다. 여기서, 반송 위치란, 처리 용기(10)의 반출입구(13)로부터 처리 용기(10)의 내부에 진입하는 웨이퍼(W)의 반송 장치(도시하지 않음)와 리프트 핀(31)의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고 받을 때, 적재대(20)가 대기하는 위치이다. 또한, 처리 위치란, 웨이퍼(W)에 성막 등의 처리가 행하여지는 위치이다. 또한, 적재대 장치(50)에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다. 또한, 기판 처리 장치는, 이하에서 상세하게 설명하는 다른 적재대 장치(50A 내지 50C)를 구비하고 있어도 된다.
처리 용기(10)는, 알루미늄 등의 금속에 의해 형성되고, 대략 원통상을 갖는 측벽(11)과, 평면으로 보아 원형의 저판(12)을 갖는다. 측벽(11)에는, 웨이퍼(W)를 반출입하기 위한 반출입구(13)가 개설되고, 반출입구(13)는 게이트 밸브(14)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 처리 용기(10)의 상방에는, 단면 형상이 대략 직사각 형상이고 원환상인 배기 덕트(15)가 배치되어 있다. 배기 덕트(15)에는, 내주면을 따라서 슬릿(15a)이 형성되어 있다. 또한, 배기 덕트(15)의 외벽에는, 배기구(15b)가 형성되어 있다. 배기 덕트(15)의 상면에는, 처리 용기(10)의 상방 개구를 막는 천장판(16)이 마련되어 있다. 천장판(16)과 배기 덕트(15)의 맞닿음 계면에는 시일 링(17)이 배치되어, 시일 링(17)에 의해 천장판(16)과 배기 덕트(15)가 기밀하게 시일되어 있다.
천장판(16)의 하면에는, 캡 부재(61)가 설치되고, 서로 대향하는 캡 부재(61)와 적재대(20)의 사이에는, 기판(W)이 처리되는 처리 공간(S)이 형성된다. 예를 들어, 캡 부재(61)는 천장판(16)에 대하여 볼트 등에 의해 설치된다.
캡 부재(61)의 하면에는, 유발 형상의 오목부(62)가 마련되어 있다. 처리 공간(S)이 형성될 때의 적재대(20)의 높이는, 캡 부재(61)의 오목부(62)의 최하단과, 적재대(20)의 주위에 배치되는 실드 부재(28)의 상단의 사이에 간극(S1)이 형성되도록 설정된다. 오목부(62)에는, 예를 들어 처리 공간(S)의 용적이 가급적으로 작아짐과 함께, 처리 가스를 퍼지로 치환할 때의 가스 치환성이 양호해지는 형태가 적용되는 것이 바람직하다.
캡 부재(61)의 중앙에는, 처리 공간(S)에 처리 가스나 퍼지 가스를 도입하기 위한 가스 도입로(65)가 형성된다. 가스 도입로(65)는, 캡 부재(61)의 중앙을 관통하고, 그 하단이 적재대(20) 상의 웨이퍼(W)의 중앙과 대향하도록 마련되어 있다. 또한, 캡 부재(61)의 중앙에는 유로 형성 부재(63)가 감입되어 있고, 유로 형성 부재(63)에 의해 가스 도입로(65)의 상방은 분기되어, 각각 천장판(16)을 관통하는 가스 도입로(16a)와 연통하고 있다.
공급 장치(80)는, 처리 용기(10)의 내부에서 연속적으로 행하여지는, 복수의 처리에 적용되는 복수의 처리 가스나 퍼지 가스를 개별적으로 공급하는 복수의 가스 공급원(81)과, 복수의 가스 공급원(81)으로부터의 각 처리 가스나 퍼지 가스를 공급하기 위한 복수의 가스 공급 배관(82)을 갖는다. 그리고, 가스 공급 배관(82)이 가스 도입로(16a)에 연통하고 있다. 또한, 도 1에는, 도시의 편의상, 1개의 가스 공급원(81)과 가스 공급 배관(82)만을 추출해서 도시하고 있다. 각 가스 공급 배관(82)에는, 개폐 밸브와, 매스 플로우 컨트롤러와 같은 유량 제어기가 마련되어 있고(모두 도시하지 않음), 개폐 밸브와 매스 플로우 컨트롤러에 의해, 가스종의 전환이나 가스 유량의 제어가 실행된다.
캡 부재(61)의 가스 도입로(65)의 하단의 하방에는, 가스 도입로(65)로부터 토출된 가스를 처리 공간(S)에 분산시키기 위한 분기판(64)이 마련되어 있다. 분기판(64)은, 지지 막대(66)를 통해서 캡 부재(61)에 고정되어 있다.
배기 장치(70)는, 처리 용기(10)의 내부를 배기하여, 원하는 감압 분위기를 형성한다. 배기 장치(70)는, 배기 덕트(15)의 배기구(15b)에 접속되어 있는 배기 배관(72)과, 배기 배관(72)에 접속되어 있는 배기 기구(71)를 갖고, 배기 기구(71)는, 터보 분자 펌프나 드라이 펌프, 압력 제어 밸브, 개폐 밸브 등을 갖는다(모두 도시하지 않음). 배기 처리 시에는, 처리 용기(10) 내의 가스가 슬릿(15a)을 통해서 배기 덕트(15)에 이르고, 배기 덕트(15)로부터 배기 장치(70)의 배기 기구(71)에 의해 배기 배관(72)을 통해서 배기된다. 처리 용기(10) 내가 고압으로 설정되는 처리 시에는, 예를 들어 드라이 펌프만으로 배기를 행한다. 한편, 처리 용기(10) 내가 저압으로 설정되는 처리 시에는, 드라이 펌프와 터보 분자 펌프를 병용해서 배기한다. 처리 용기(10) 내에는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있어, 압력 센서의 검출값에 기초하여 압력 제어 밸브의 개방도가 제어됨으로써, 처리 용기(10) 내의 압력 제어가 행하여진다.
적재대 장치(50)를 구성하는 적재대(20)는, 제1 플레이트(21)와, 제2 플레이트(22)를 갖는다. 원반상의 적재대(20)의 측면에는, 제1 플레이트(21)의 적재면(21e)의 외주 영역과 측면을 덮는 환상의 실드 부재(28)가, 제1 플레이트(21)와 약간의 간극을 갖고 마련되어 있다. 실드 부재(28)는, 알루미나나 석영 등의 세라믹스로 형성되어 있다.
제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)는 모두, 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스 재료나, 알루미늄이나 니켈 합금 등의 금속 재료로 형성되어 있다. 제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)가 세라믹스 재료에 의해 형성되는 경우에는, 제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)는 소결에 의해 일체로 형성된다.
도 2에 확대해서 도시하는 바와 같이, 제1 플레이트(21)는, 평면으로 보아 원형의 천장판(21a)과, 천장판(21a)의 윤곽을 따르는 통 형상의 측벽(21b)을 갖는 상자형의 통 형상을 나타내고, 내측에 비관통 오목부(21c)를 구비하고 있다. 제1 플레이트(21)가 세라믹스 재료에 의해 형성되는 경우, 천장판(21a)과 통 형상의 측벽(21b)은, 소결로 일체로 성형된다. 제1 플레이트(21)는, 예를 들어 정전 척으로서 기능한다.
제2 플레이트(22)는, 제1 플레이트(21)의 측벽(21b)의 내경과 동일 혹은 대략 동일한 외경을 갖는, 2매의 제3 플레이트(23, 24)가 적층한 적층체이다.
제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)의 사이에는, 정전 흡착 기능을 갖는 전극(25)이 배치되고, 전극(25)은, 제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)의 적어도 한쪽에 경납땜에 의해 설치되어 있다. 여기서, 경납땜 시의 경납으로서는, 은이나 구리, 아연, 알루미늄, 티타늄, 니켈이나 그것들의 합금 등을 적용할 수 있다. 또한, 도시를 생략하지만, 전극(25)은, 급전선을 통해서 직류 전원에 접속되어 있고, 급전선에는 스위치가 개재하고 있다. 이 스위치가 온으로 되면, 직류 전원으로부터 전극(25)에 직류 전압이 인가됨으로써, 쿨롱력이나 존슨 라벡력이 발생한다. 그리고, 이들 쿨롱력이나 존슨 라벡력에 의해, 웨이퍼(W)가 정전 척인 제1 플레이트(21)의 적재면(21e)에 정전 흡착되도록 되어 있다.
또한, 제2 플레이트(22)가 2개의 제3 플레이트(23, 24)에 의해 형성되지 않고, 하나의 제2 플레이트로 형성되어도 되고, 3개 이상의 제3 플레이트의 적층체이어도 된다. 또한, 제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)의 사이에 전극(25)이 배치되는 형태 이외에도, 이들 사이에 히터 등의 가열부가 배치되는 형태이어도 된다.
적재면(21e)에는, 열전대(도시하지 않음) 등의 온도 센서가 배치되어 있어, 온도 센서가 적재면(21e)과 웨이퍼(W)의 온도를 수시 모니터하고 있다. 이 모니터 정보는 제어 장치(90)에 수시 송신되고, 모니터 정보에 기초하여 적재면(21e)과 웨이퍼(W)의 온도 조절 제어가 제어 장치(90)에서 실행된다. 보다 구체적으로는, 제어 장치(90)의 내부에 각종 처리에 따른 적재면(21e)(및 웨이퍼(W))의 설정 온도 데이터가 저장되어, 적재면(21e)이 설정 온도로 온도 조절되도록, 제1 가열부(26)의 온도 조절 제어가 실행된다.
한편, 제2 플레이트(22)를 구성하는 2개의 제3 플레이트(23, 24)의 사이에는, 히터 등의 제1 가열부(26)가 배치되고, 제1 가열부(26)는, 2개의 제3 플레이트(23, 24)의 적어도 한쪽에 경납땜에 의해 설치되어 있다. 여기서, 제1 가열부(26)는, 텅스텐이나 몰리브덴, 니켈, 크롬, 티타늄, 납, 은, 백금, 팔라듐이나 그것들의 합금에 의해 형성할 수 있다. 또한, 제3 플레이트(23, 24)의 내부에는, 칠러 등으로부터 공급되는 냉매가 유통하는 냉매 유로(도시하지 않음)가 내장되어도 된다.
제1 플레이트(21)의 비관통 오목부(21c)에 제2 플레이트(22)가 수용된 상태에서, 제1 플레이트(21)와 제2 플레이트(22)의 대응하는 위치에는 각각, 리프트 핀(31)이 승강하는 관통 구멍(21d, 22d)이 마련되어 있다. 그리고, 대응하는 관통 구멍(21d, 22d)이 연통함으로써, 적재대(20)를 관통하는 핀 구멍(20d)이 형성된다. 예를 들어, 도시 예에서는, 적재대(20)에 2개의 핀 구멍(20d)이 형성되고, 각 핀 구멍(20d)에 리프트 핀(31)이 승강하는 형태를 나타내고 있지만, 핀 구멍(20d)이나 리프트 핀(31)의 수는 도시 예에 한정되지 않는다.
적재대 장치(50)를 구성하는 리프트 핀 유닛(30)은, 복수(도시 예는 2개)의 가늘고 긴 리프트 핀(31)과, 복수의 리프트 핀(31)을 지지하는 지지 부재(33)를 갖는다. 리프트 핀(31)의 도중 위치에는 플랜지부(32)가 마련되어 있고, 리프트 핀(31) 중, 플랜지부(32)보다도 상방의 부분은, 적재대(20)의 핀 구멍(20d)에 삽입된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 리프트 핀(31) 중, 플랜지부(32)보다도 하측의 부분이 지지 부재(33)의 삽입 구멍(도시하지 않음)에 대하여 상하로 슬라이드 가능하게 삽입된다. 또한, 리프트 핀(31) 중, 플랜지부(32)보다도 하측의 부분은 상측의 부분보다도 큰 직경으로 설정되어 있어, 지지 부재(33)로부터 상방으로 돌출되는 상측의 부분을 안정적으로 지지한다.
리프트 핀(31)이나 플랜지부(32), 지지 부재(33)는 모두, 예를 들어 알루미나 등의 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 예를 들어, 평면으로 보아 원형의 지지 부재(33)에 있어서, 그 둘레 방향으로 동등한 간격을 갖고 3개 또는 4개의 리프트 핀(31)이 상하로 슬라이드 가능하게 지지 부재(33)에 지지되는 형태를 들 수 있다. 이러한 형태에서는, 적재대(20)의 대응하는 위치에, 3개 또는 4개의 핀 구멍(20d)이 마련된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 적재대(20)에 형성되는 핀 구멍(20d)은, 리프트 핀(31)보다도 대경이면서 또한 플랜지부(32)보다도 소경인 내경을 갖고 있다.
적재대 장치(50)를 구성하는 승강 유닛(40)은, 승강기(41)와, 승강기(41)에 의해 승강 및 회전되는 지지 부재(42)를 갖는다. 지지 부재(42)는, 리프트 핀 유닛(30)을 구성하는 지지 부재(33)의 관통 구멍(33a)에 끼워 맞춰져서, 지지 부재(42)의 상단이 적재대(20)(제3 플레이트(24))의 하면에 고정된다. 승강기(41)는, 예를 들어 모터나 에어 실린더, 혹은 이것들의 조합 기구 등에 의해 형성된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 처리 용기(10)의 저판(12)의 중앙에는 개구(12a)가 개설되고, 개구(12a)에 지지 부재(42)가 삽입 관통되어 있다.
여기서, 리프트 핀(31)의 길이나 플랜지부(32)의 위치는, 리프트 핀 유닛(30)이 처리 위치에 있는 상태에서, 이하의 2개의 조건을 충족하도록 설정되어 있다. 그 하나의 조건은, 리프트 핀(31)의 상단이 적재대(20)의 적재면(21e)보다도 상방으로 돌출되지 않는 것이다. 도 1 및 도 2에서는, 리프트 핀(31)의 상단은 적재면(21e)과 대략 일치하고 있다.
또한, 다른 하나의 조건은, 리프트 핀(31)의 상단이 적재대(20)(제3 플레이트(24))의 하면보다도 상방에 위치하여, 리프트 핀(31)의 적어도 일부가 적재대(20)의 핀 구멍(20d)에 삽입 관통되어 있는 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 처리 용기(10)의 저판(12)의 하방과 승강기(41)의 사이에는, 지지 부재(42)가 삽입 관통되는 관통 구멍(45a)을 구비한 플랜지(45)가 배치되어 있다. 그리고, 플랜지(45)와 저판(12)의 사이에서의 지지 부재(42)의 주위에는, 플랜지(45)와 저판(12)을 연결하는 벨로우즈(46)가 마련되어 있다.
또한, 저판(12)에 있어서, 개구(12a)의 측방에는 별도의 개구(12b)가 개설되어 있다. 그리고, 적재대(20)가 도 1에서의 2점 쇄선으로 나타내는 반송 위치에 있을 때, 리프트 핀(31)의 하단을 상방으로 압출하는 압출 부재(34)와, 압출 부재(34)를 압출할 때 구동하는 승강기(35)와, 승강기(35)와 압출 부재(34)를 연결하는 연락 부재(35a)가 마련되어 있다. 압출 부재(34)는 저판(12)의 상방에 배치되고, 승강기(35)는 저판(12)의 하방에 배치되고, 연락 부재(35a)는 개구(12b)를 삽입 관통한다. 그리고, 저판(12)과 승강기(35)의 사이에서의 연락 부재(35a)의 주위에는, 저판(12)과 승강기(35)를 연결하는 벨로우즈(36)가 마련되어 있다.
적재대(20)가 반송 위치에 있을 때, 승강기(35)가 구동하고 있지 않은 상태에서는, 리프트 핀(31)은 핀 구멍(20d)의 내부에 있다. 한편, 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 적재대(20)의 적재면(21e)의 상방 위치에 반송되었을 때, 승강기(35)가 구동해서 압출 부재(34)를 상방으로 밀어올린다. 그리고, 상방으로 밀어올려진 압출 부재(34)로 리프트 핀(31)이 상방으로 밀어올려짐으로써, 리프트 핀(31)의 상단이 적재면(21e)으로부터 돌출되어, 웨이퍼(W)가 복수의 리프트 핀(31)에 전달된다. 이어서, 승강기(35)가 구동해서 압출 부재(34)를 강하시킴으로써, 리프트 핀(31)이 핀 구멍(20d)의 내부에 수용되고, 적재면(21e)에 웨이퍼(W)가 적재된다.
제1 가열부(26)를 가열해서 적재대(20)를 가열하고, 배기 장치(70)를 통해서 처리 용기(10)의 내부를 원하는 감압 분위기로 하고, 공급 장치(80)를 통해서 처리 공간(S)에 처리 가스 등을 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 성막 처리 등이 행하여진다. 이때, 적재대(20)(의 적재면(21e))는, 예를 들어 300℃ 내지 800℃ 정도로 가열된다. 이 적재대(20)의 가열 시에, 적재대(20)에는 리프트 핀(31)이 승강하는 핀 구멍(20d)이 개설되어 있으므로, 이 핀 구멍(20d)의 주위가 적재대(20)의 다른 영역에 비해서 저온으로 되는, 소위 콜드 스폿을 형성할 수 있다. 적재면(21e)에 있어서, 다른 영역보다도 상대적으로 온도가 낮은 콜드 스폿이 형성되면, 적재면(21e)의 온도에 면내 분포가 생겨, 적재면(21e)에 적재되는 웨이퍼(W)의 온도의 면내 균일성을 도모하기 어려워진다.
그래서, 적재대 장치(50)에서는, 리프트 핀(31)의 내부에, 리프트 핀(31)을 가열하는 제2 가열부(55)를 구비하고 있다. 여기서, 제2 가열부(55)는, 예를 들어 전기 저항 소자로 이루어지는 히터에 의해 형성된다. 도시를 생략하지만, 제2 가열부(55)는, 급전선을 통해서 직류 전원에 접속되어 있고, 급전선에는 스위치가 개재하고 있다. 이 스위치가 온으로 되면, 직류 전원으로부터 제2 가열부(55)에 직류 전압이 인가되어, 제2 가열부(55)에서 리프트 핀(31)이 가열된다. 또한, 제1 가열부(26)와 마찬가지로, 제2 가열부(55)도, 예를 들어 텅스텐이나 몰리브덴, 니켈, 크롬, 티타늄, 납, 은, 백금, 팔라듐이나 그것들의 합금 등에 의해 형성할 수 있다.
제2 가열부(55)가 전기 저항 소자로 형성되어 있음으로써, 제2 가열부(55)는 온도 센서로서도 기능하여, 적재면(21e)에서의 핀 구멍(20d)의 주위의 온도를 모니터할 수 있다. 제2 가열부(55)에서 모니터된 정보는, 적재면(21e)에 마련되어 있는 상기 별도의 온도 센서에 의한 모니터 정보와 마찬가지로, 제어 장치(90)에 수시 송신되도록 되어 있다. 제어 장치(90)에서는, 핀 구멍(20d)의 주위의 온도를 포함하여, 적재면(21e)의 전역이 설정 온도로 되도록, 제1 가열부(26)와 제2 가열부(55)를 온도 조절 제어한다.
한편, 도 3에 도시하는 적재대 장치(50A)는, 도전체에 의해 형성되는 제2 가열부(56)가 리프트 핀(31)에 매설되고, 리프트 핀(31)의 주위에서, 금속제의 코일(57b)이 매설된 통 부재(57a)가 배치되어 있는 구성을 구비하고 있다. 여기서, 도전체의 소재로서는, 카본이나 그래파이트(흑연) 등을 들 수 있다. 또한, 통 부재(57a)는, 예를 들어 알루미나 등의 세라믹스에 의해 형성되어 있다.
도시를 생략하지만, 코일(57b)은, 급전선을 통해서 고주파 전원에 접속되어 있다. 코일(57b)에 고주파 전류를 흘림으로써, 도전체인 제2 가열부(56)에는 전자기 유도에 의해 유도 전류(혹은 와전류)가 유기된다. 그리고, 유도 전류에 의해 가열된 제2 가열부(56)에 의해 리프트 핀(31)이 가열된다. 즉, 도 3에 도시하는 형태는, 유도 가열에 의해 리프트 핀(31)을 가열하는 형태이다.
일반적으로 극세의 전기 저항 소자에 비하여, 도전체는 상대적으로 두툼한 예를 들어 막대 형상의 부재이므로, 리프트 핀(31)의 내부에 매립하기 쉽고, 따라서 리프트 핀(31)의 제작성이 양호해진다.
한편, 도 4에 도시하는 적재대 장치(50B)는, 적재대 장치(50A)와 마찬가지로, 도전체에 의해 형성되는 제2 가열부(56)가 리프트 핀(31)에 매설되어 있는데, 코일(57b)이 매설된 통 부재(57a)가 적재대(20)의 하면(20a)에 대하여, 경납땜이나 나사 고정에 의해 고정되어 있다.
또한, 도시를 생략하지만, 도전체로 이루어지는 제2 가열부(56)가 리프트 핀(31)의 내부에 매설되는 형태 외에도, 리프트 핀(31) 전체가 도전체에 의해 형성되고, 따라서, 리프트 핀(31) 전체가 제2 가열부인 형태이어도 된다. 즉, 이렇게 리프트 핀(31) 전체가 제2 가열부인 형태도, 리프트 핀(31)의 내부에 제2 가열부가 존재하는 형태에 포함되는 것으로 한다.
제어 장치(90)는, 기판 처리 장치(100)의 각 구성 장치, 예를 들어 적재대(20)에 내장되는 제1 가열부(26)나 리프트 핀(31)에 내장되는 제2 가열부(55, 56), 공급 장치(80), 배기 장치(70) 등의 동작을 제어한다. 제어 장치(90)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 갖는다. CPU는, RAM 등의 기억 영역에 저장된 레시피(프로세스 레시피)에 따라서 소정의 처리를 실행한다. 레시피에는, 프로세스 조건에 대한 기판 처리 장치(100)의 제어 정보가 설정되어 있다. 제어 정보에는, 예를 들어 가스 유량이나 처리 용기(10) 내의 압력, 처리 용기(10) 내의 온도나 정전 척인 제1 플레이트(21)의 적재면(21e)의 온도, 프로세스 시간 등이 포함된다.
또한, 레시피 및 제어 장치(90)가 적용하는 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크나 콤팩트 디스크, 광자기 디스크 등에 기억되어도 된다. 또한, 레시피 등은, CD-ROM, DVD, 메모리 카드 등의 가반성 컴퓨터에 의한 판독이 가능한 기억 매체에 수용된 상태에서 제어 장치(90)에 세트되어, 판독되는 형태이어도 된다. 제어 장치(90)는, 그 밖에, 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나 마우스 등의 입력 장치, 기판 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등의 표시 장치, 및 프린터 등의 출력 장치와 같은 유저 인터페이스를 갖고 있다.
기판 처리 장치(100)에 의하면, 리프트 핀(31)이, 리프트 핀 자신과 핀 구멍(20d) 주위의 적재대(20)의 온도를 온도 조절하는 제2 가열부(55, 56)를 내장함으로써, 적재면(21e) 전역을 콜드 스폿을 생기게 하지 않고, 면내 균일하게 가온할 수 있다. 또한, 리프트 핀(31)에 제2 가열부(55, 56)가 내장되므로, 제조 효율이 높아, 장치의 제조 비용 증가를 억제할 수 있다. 또한, 제2 가열부(55)가 온도 센서를 겸용하고 있음으로써, 장치의 제조 비용 증가의 억제 효과가 한층 높아진다.
[제2 실시 형태에 따른 적재대 장치]
이어서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 제2 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례에 대해서 설명한다. 여기서, 도 5는, 기판 처리 장치를 구성하는, 제2 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이며, 도 6은, 제2 실시 형태에 따른 적재대 장치의 다른 예 중, 리프트 핀과 도전체와 코일의 상대 관계를 도시하는 모식도이다.
도시하는 적재대 장치(50C)는, 전기 저항 소자에 의해 형성되는 제2 가열부(37b)가, 리프트 핀(31)의 주위에 설치되어 있는 구성을 갖는다.
도시 예에서는, 플랜지부(32)의 상방에 리프트 핀(31)을 포위하는 통 부재(37a)가 마련되고, 통 부재(37a)의 내부에 히터 등의 제2 가열부(37b)가 내장되어 있다. 여기서, 통 부재(37a)는 예를 들어 알루미나 등의 세라믹스로 형성되어 있다.
적재대 장치(50C)에서는, 리프트 핀(31)의 주위에 설치되어 있는 제2 가열부(37b)가 리프트 핀(31)을 가열하고, 가열된 리프트 핀(31)이 그 주위의 핀 구멍(20d)을 가열한다. 이에 의해, 적재면(21e) 전역을 콜드 스폿을 생기게 하지 않고, 면내 균일하게 가온할 수 있다. 또한, 리프트 핀(31)과는 개별의 통 부재(37a)에 제2 가열부(37b)가 내장됨으로써, 보다 한층 제조 효율이 높아져서, 장치의 제조 비용 증가의 억제를 도모할 수 있다.
한편, 도 6에 도시하는 바와 같이, 리프트 핀(31)의 주위에 예를 들어 통 형상의 도전체로 이루어지는 제2 가열부(56A)가 배치되고, 제2 가열부(56A)의 주위에 코일(38)이 배치되는 형태이어도 된다. 도시 예의 형태에서는, 통 형상의 제2 가열부(56A)와, 코일(38)이 매설되는 통 부재(37A) 양쪽이, 지지 부재(33)의 상면에 고정된다.
[제3 실시 형태에 따른 적재대 장치]
이어서, 도 7을 참조하여, 제3 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례에 대해서 설명한다. 여기서, 도 7은, 기판 처리 장치를 구성하는, 제3 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도시하는 적재대 장치(50D)는, 리프트 핀(31)과 함께 리프트 핀 유닛(30)을 구성하는 지지 부재(33)에서의 리프트 핀(31)의 주위에, 전기 저항 소자에 의해 형성되는 제2 가열부(39)가 배치되어 있는 구성을 갖는다.
적재대 장치(50D)에서는, 지지 부재(33)에서의 리프트 핀(31)의 주위에 배치되어 있는 제2 가열부(39)가 지지 부재(33)를 통해서 리프트 핀(31)을 가열하고, 가열된 리프트 핀(31)이 그 주위의 핀 구멍(20d)을 가열한다. 이에 의해, 장치의 제조 비용 증가의 억제를 도모하면서, 적재면(21e) 전역을 콜드 스폿을 생기게 하지 않고, 면내 균일하게 가온할 수 있다.
여기서, 도시 예의 제2 가열부(39)는, 전기 저항 소자에 의해 형성되어 있는데, 도 6에 도시하는 바와 같이, 지지 부재(33)의 내부에서, 리프트 핀(31)에 가까운 측에 예를 들어 통 형상의 도전체로 이루어지는 제2 가열부(56A)가 배치되고, 제2 가열부(56A)의 주위에 코일(38)이 배치된다.
[제4 실시 형태에 따른 적재대 장치]
이어서, 도 8을 참조하여, 제4 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례에 대해서 설명한다. 여기서, 도 8은, 기판 처리 장치를 구성하는, 제4 실시 형태에 따른 적재대 장치의 일례를 도시하는 종단면도이다.
도시하는 적재대 장치(50E)는, 적재대(20)를 구성하는 제1 플레이트(21)에서의 핀 구멍(20d)의 주위에, 전기 저항 소자에 의해 형성되는 제2 가열부(29)가 배치되어 있는 구성을 갖는다.
적재대 장치(50E)에서는, 제1 플레이트(21)에서의 핀 구멍(20d)의 주위에 배치되어 있는 제2 가열부(29)가, 핀 구멍(20d)의 주위를 직접 가열함과 함께, 이 방사열에 의해 리프트 핀(31)을 가열한다. 이에 의해, 장치의 제조 비용 증가의 억제를 도모하면서, 적재면(21e) 전역을 콜드 스폿을 생기게 하지 않고, 면내 균일하게 가온할 수 있다.
여기서, 도시 예의 제2 가열부(29)는 전기 저항 소자에 의해 형성되어 있는데, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 플레이트(21)의 내부에서, 리프트 핀(31)에 가까운 측에 예를 들어 통 형상의 도전체로 이루어지는 제2 가열부(56A)가 배치되고, 제2 가열부(56A)의 주위에 코일(38)이 배치된다.
또한 그 밖의 형태로서, 도시를 생략하지만, 적재대(20)의 하면에서의 핀 구멍(20d)의 주위에, 예를 들어 도 4에 도시하는 통 부재가 경납땜 혹은 나사 고정 등에 의해 고정되고, 통 부재의 내부에 전기 저항 소자에 의해 형성되는 제2 가열부가 매설되는 형태이어도 된다.
상기 실시 형태에 예를 든 구성 등에 대하여, 그 밖의 구성 요소가 조합되거나 한 다른 실시 형태이어도 되며, 또한 본 개시는 여기에서 나타낸 구성에 전혀 한정되는 것이 아니다. 이 점에 대해서는, 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경하는 것이 가능하고, 그 응용 형태에 따라서 적절하게 정할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 플라스마 처리 장치이어도 된다. 구체적으로는, 유도 결합형 플라스마(Inductive Coupled Plasma: ICP)나 전자 사이클로트론 공명 플라스마(Electron Cyclotron resonance Plasma; ECP)를 들 수 있다. 또한, 헬리콘파 여기 플라스마(Helicon Wave Plasma; HWP)나 평행 평판 플라스마(Capacitively coupled Plasma; CCP) 등을 들 수 있다.

Claims (9)

  1. 핀 구멍을 구비하고, 기판이 적재되는 적재면을 구비하는 적재대와,
    상기 핀 구멍에 있어서 승강하는 적어도 하나의 리프트 핀과,
    상기 적어도 하나의 리프트 핀을 승강시키는 승강기를 포함하고,
    상기 적재대는, 그 내부에서 상기 적재대를 가열하는 제1 가열부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 리프트 핀은, 그 내부 혹은 주위에 상기 적어도 하나의 리프트 핀을 가열하는 제2 가열부를 포함하는, 적재대 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 리프트 핀이, 그 내부에 온도 센서를 더 포함하는, 적재대 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적재대에서의 상기 핀 구멍의 주위에, 상기 제2 가열부가 배치되어 있는, 적재대 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 리프트 핀의 주위에, 상기 제2 가열부가 설치되어 있는, 적재대 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 리프트 핀은, 복수의 리프트 핀을 구비하고, 상기 복수의 리프트 핀이 지지 부재에 지지되고, 상기 지지 부재가 상기 승강기에 고정되어 있고,
    상기 지지 부재에서의 상기 복수의 리프트 핀의 주위에, 상기 제2 가열부가 배치되어 있는, 적재대 장치.
  6. 의해 형성되어 있는, 적재대 장치.
  7. 제2항, 또는 제2항에 종속하는 제6항에 있어서, 상기 제2 가열부와 상기 온도 센서가, 공통의 전기 저항 소자에 의해 형성되어 있는, 적재대 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가열부가 전기 저항 소자에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가열부가 도전체에 의해 형성되어 있고,
    상기 도전체에 유도 전류를 유기하는 코일이 마련되어 있는, 적재대 장치.
  9. 기판을 처리하는 처리 용기와,
    적재대 장치와,
    제어 장치를 포함하고,
    상기 적재대 장치는,
    핀 구멍을 구비하고, 기판이 적재되는 적재대와,
    상기 핀 구멍에 삽입 관통되어 승강하는 리프트 핀과,
    상기 리프트 핀을 승강시키는 승강기를 포함하고,
    상기 적재대는, 그 내부에서 상기 적재대를 가열하는 제1 가열부를 포함하고,
    상기 리프트 핀은, 그 내부 혹은 주위에 상기 리프트 핀을 가열하는 제2 가열부를 포함하고,
    상기 제어 장치에 의해, 상기 제1 가열부와 상기 제2 가열부에 의한 온도 조절 제어가 실행되는, 기판 처리 장치.
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